Espionando o Universo: Os Segredos dos Sons Extraterrestres

Um novo programa de software simula sons ambientais extraterrestres e prevê como as vozes humanas podem mudar em planetas distantes. Os estudos acústicos ganharam importância devido às missões Huygens, Mars InSight e Mars 2020, que utilizaram sensores acústicos ativos e passivos. O som pode revelar informações sobre composições químicas, mudanças de temperatura atmosférica e rugosidade da superfície em outros planetas, e também pode ajudar na busca por vida. Compreender como o som viaja em outros planetas é crucial para projetar e calibrar equipamentos como microfones e alto-falantes.

#Universo 

O programa de software prevê o ruído ambiental e modula as vozes para simular o som em outros planetas.

Timothy G. Leighton desenvolveu um software que simula sons em planetas distantes e prevê mudanças nas vozes humanas. Os estudos acústicos tornaram-se importantes para entender os ambientes de outros planetas, pois o som pode revelar informações sobre composições químicas, mudanças de temperatura e rugosidade da superfície.

Talvez você conheça a aparência de outros planetas, como o laranja-ferrugem, a superfície empoeirada de Marte ou o vibrante azul-petróleo de Urano. Mas como esses planetas soam?

Timothy G. Leighton, da Universidade de Southampton, no Reino Unido, projetou um programa de software que produz sons ambientais extraterrestres e prevê como as vozes humanas podem mudar em mundos distantes. Ele demonstrará seu trabalho no próximo 184º Encontro da Acoustical Society of America, que acontecerá de 8 a 12 de maio no Chicago Marriott Downtown Magnificent Mile Hotel. Sua apresentação acontecerá na quinta-feira, 11 de maio, às 12h. Leste dos EUA na sala de Chicago.

A apresentação faz parte de uma sessão especial que reúne as comunidades de acústica e ciência planetária. Os estudos acústicos tornaram-se essenciais durante a descida da sonda Huygens na atmosfera de Titã em 2005 e nas missões mais recentes Mars InSight e Mars 2020 Perseverance Rover. Essas missões bem-sucedidas carregavam sensores acústicos ativos e passivos personalizados operando em um amplo espectro, desde frequências muito baixas (infrassom, abaixo do limiar de audição humana) até ultrassom (acima da audição humana).

Esta ilustração mostra o Mars Helicopter Ingenuity durante um voo de teste em Marte. Ingenuity foi levado para o Planeta Vermelho amarrado à barriga do rover Perseverance (visto ao fundo). O Ingenuity, um experimento tecnológico, será a primeira aeronave a tentar um voo controlado em outro planeta em 2021. Crédito: NASA/JPL-Caltech

“Durante décadas, enviamos câmeras para outros planetas do nosso sistema solar e aprendemos muito com elas. No entanto, nunca ouvimos realmente como era o som de outro planeta até a recente missão Mars Perseverance”, disse Leighton.

Os cientistas podem aproveitar o som em outros mundos para aprender sobre propriedades que, de outra forma, exigiriam muitos equipamentos caros, como a composição química das rochas, como a temperatura atmosférica muda ou a rugosidade do solo.

Sons extraterrestres também podem ser usados na busca por vida. À primeira vista, a lua de Júpiter, Europa, pode parecer um ambiente hostil, mas abaixo de sua camada de gelo existe um oceano potencialmente capaz de sustentar a vida.

“A ideia de enviar uma sonda em uma viagem de sete anos pelo espaço, depois perfurar ou derreter no fundo do mar, apresenta desafios incompreensíveis em termos de finanças e tecnologia. O oceano em Europa é 100 vezes mais profundo que o Oceano Ártico da Terra, e a calota de gelo é aproximadamente 1.000 vezes mais espessa”, disse Leighton. “No entanto, em vez de enviar uma sonda física, poderíamos deixar que as ondas sonoras viajassem até o fundo do mar e voltassem e fizessem nossa exploração por nós.”

As atmosferas únicas dos planetas afetam a velocidade e a absorção do som. Por exemplo, a fina atmosfera marciana rica em dióxido de carbono absorve mais som do que a da Terra, então ruídos distantes parecem mais fracos. Antecipar como o som viaja é importante para projetar e calibrar equipamentos como microfones e alto-falantes.

Ouvir o som de outros planetas é benéfico não apenas para fins científicos, mas também para entretenimento. Os filmes de ficção científica contêm imagens vívidas para imitar a aparência de outros mundos, mas muitas vezes carecem da qualidade imersiva de como esses mundos soariam.

O software de Leighton mostrará previsões dos sons de outros mundos em planetários e museus. No caso de Marte, incluirá sons reais, graças à equipe U.S./European Perseverance e à missão Zhurong da China.

A sessão especial, presidida por Leighton e Andi Petculescu, é o terceiro fórum sobre acústica na ciência planetária organizado em uma reunião da Acoustical Society of America.

“O sucesso das duas primeiras sessões especiais da ASA sobre esse assunto levou a algumas colaborações entre as duas comunidades, uma tendência que esperamos que continue”, disse Petculescu.

Reunião: 184ª Reunião da ASA

Esta palestra faz parte de uma sessão especial, “Physical Acoustics, Engineering Acoustics, and Structural Acoustics and Vibration: Acoustic Sensing in Planetary Environments”, que acontecerá na quinta-feira, 11 de maio, na sala Chicago do Chicago Marriott Downtown Magnificent Mile Hotel das 9h05 às 13h00 Hora do Leste.

Desde a última sessão sobre o mesmo assunto em uma reunião da ASA, a comunidade viu o sucesso da missão Perseverance and Ingenuity em Marte. A sessão incluirá a análise do som do helicóptero Ingenuity em Marte (apresentado por Ralph Lorenz do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins) e o sinal do microfone Perseverance devido ao vento marciano (apresentado por Alexander Stott da Universidade de Toulouse) .

Uma fonte de som particularmente útil foi gerada em Marte usando o impacto do laser do Perseverance na rocha a 10 metros de distância da sonda. Isso gera ondas de choque (apresentadas por Baptiste Chide, do Los Alamos Lab). A detecção dessas ondas pelo microfone do Perseverance pode sondar a turbulência atmosférica perto da superfície de Marte (apresentado por Sylvestre Maurice do Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie) e testar modelos de propagação acústica para a atmosfera marciana (apresentados por Xavier Jacob e Martin Gillier da Universidade de Toulouse).

Outras palestras na sessão exploram possibilidades para missões futuras, como o uso de balões para detectar terremotos de Vênus (apresentado por Gil Averbuch do Woods Hole Oceanographic Institute e Siddharth Krishnamoorthy do Jet Propulsion Lab). As futuras missões a Marte podem variar de medições em larga escala de estrondos sônicos (apresentadas por Lily Hetherington, da Penn State University) a anenômetros acústicos de pequena escala (apresentadas por Robert White, da Tufts University).


Publicado em 21/05/2023 23h19

Artigo original: